酚醛树脂纳微材料因其丰富的反应前驱体、类似于无机物的凝胶溶胶过程和可控而简易的合成的条件，近年来成为研究热点，被广泛研究。又因其具有优异的热力学稳定性，它们经过惰性气体保护下的炭化过程，可以转化为相应的炭材料，包括炭球、杂化孔炭材料、有序介孔炭材料以及它们的复合材料。酚醛树脂纳微材料及其炭材料在生物医药与分析、超级电容器、催化、吸附分离等领域具有应用潜力。本论文基于分子水平设计与可控合成策略，制备了不同粒径、组成和性质的酚醛树脂纳微材料，经过炭化，制得相应的炭材料;研究了材料的吸附分离和电化学性能。主要研究结果如下:　　1.通过间氨基苯酚和甲醛在氨水的催化下聚合，制备高度单分散的树脂高分子纳微球。研究了反应参数对球的粒径和形貌的影响;同时也将反应过程简化，使其更适合大规模生产。经过炭化过程，形成相应的炭球，并探索其电催化和超级电容器方面的应用。基于此，制备了Fe3O4@间氨基苯酚甲醛树脂磁性复合微球，将其应用于水中甲基蓝的分离。　　2.基于间氨基苯酚同时具有氨基和酚羟基，通过间氨基苯酚与甲醛聚合，制备高度单分散的树脂高分子球。初始反应温度和反应前驱体浓度影响高分子球的形貌和粒径。氨基苯酚的氨基不仅催化树脂聚合，本身也通过曼尼奇反应形成苯并噁嗪，后开环聚合，参与制备过程。这个过程整合了经典的溶胶凝胶方法和苯并噁嗪化学。当间苯二酚代替间氨基苯酚时，则不能成球，只有在高温水热过程才能聚合形成高分子球。优异的热力学稳定性也决定所制备的树脂高分子球能经过炭化过程转化为相应的高质量炭球。方法非常简易，成本低，环境友好，适于工业生产。所制备的炭球作为电极材料具有很好的双电层电容器性能。　　3.通过间羟基苯硼酸和甲醛在氨水的催化下水热聚合制备本体掺杂硼氮的高分子球。反应参数对球的形貌和粒径的影响很大。由于结构中存在硼，高分子球具有较其他酚醛树脂球更出色的热力学稳定性，经过炭化过程，转化为相应的本体掺杂硼氮的炭球。基于苯并噁嗪，通过间苯三酚对苯二胺甲醛聚合制备了树脂高分子纳米球。对苯二胺同时催化和参与聚合反应，而不是按照理想的聚合方程式反应。间苯三酚和对苯二胺的反应位点多，对苯二胺具有刚性的结构，使所制备的球通过炭化转化为相应的炭球。小而均匀的粒径、高的比表面积和杂原子掺杂使所制备的炭球具有超级电容器的应用潜力。　　4.通过间氨基苯酚和甲醛在肼的参与形成三维氮掺杂网状高分子材料，经过炭化，形成三维石墨化杂化孔氮掺杂网状炭纳米材料(3D-GNCN)。方法简易，无需模板。3D-GNCN具有宽的孔径分布、相互连通的大孔网状结构和低的密度，作为双电层电容器电极材料显示优异的电容性能。